新型便携式电子称研究与设计

沈阳工业大学本科生校优秀毕业设计（论文）

换采样系统。芯片内部包含微处理器借口逻辑（有三态输出缓冲器），故可直接与各种类型的8位或者16位的微处理器连接，而无需附加逻辑接口电路，切能与CMOS及TTL电路兼容。AD574采用28脚双列直插标准封装，其引脚图如下:

图3.5 AD574管脚图

A/D574有5根控制线，逻辑控制输入信号有： A0：字节选择控制信号。 CE：片启动信号。

/CS：片选信号。当/CS=0，CE=1同时满足时，AD574才处于工作状态，否则工作被禁止。

R/-C：读数据/转换控制信号。

12/-8：数据输出格式选择控制信号。当其为高电平时，对应12位并行输出；为低电平时，对应8位输出。

当R/-C=0，启动A/D转换：当A0=0，启动12位A/D转换方式；当A0=1，启动8位转换方式。

当R/-C=1，数据输出，A0=0时，高8位数据有效；A0=1时，低4位数据有效，中间4位为0，高4位为三态。

输出信号有：

STS：工作状态信号线。当启动A/D进行转换时，STS为高电平；当A/D转换结束时为低电平。则可以利用此线驱动一信号二极管的亮灭，从而表示是否处于A/D转换。

其它管脚功能如下：

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10Vin,20Vin：模拟量输入端，分别为10V和20V量程的输入端，信号的另一端接至AGND。

DB11~DB0：12位数字量输出端，送单片机进行数据处理。 REF OUT ：10V内部参考电压输出端。

REF IN ：内部解码网络所需参考电压输入端。

BIP OFF ：补偿校正端，接至正负可调的分压网络，0输入时调整数字输出为0； AGND：接模拟地。 DGND：接数字地。

由于对AD574 8、10、12引脚的外接电路有不同连接方式，所以AD574与单片机的接口方案有两种，一种是单极性接法，可实现输入信号0～10V或者0～20V的转换；另一种为双极性接法，可实现输入信号-5～+5V或者-10～+10V之间转换。

我们采用单极性接法，电路接线图如下图3-4所示:

图3.6 AD574与AT89S52的接线图

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根据芯片管脚的原理，无论启动、转换还是结果输出，都要保证CE端为高电平，所以可以将单片机的/RD引脚和/WR端通过与非门与AD574的CE端连接起来。转换结果分高8位、低4位与P0口相连，分两次读入，所以12/-8端接地。同时，为了使CS、A0、R/-C在读取转换结果时保持相应的电平，可以将来自单片机的控制信号经74LS373锁存后再接入。CPU可采用中断、查询或者程序延时等方式读取AD574的转换结果，本设计采用中断方式，则将转换结束状态STS端接到P3.2（外部中断/INT0）。其工作过程如下：

A.当单片机执行对外部数据存储器的写指令，并使CE=1，/CS=0，R/-C=0，A0时， 进行12位A/D转换启动。

B.CPU等待STS状态信号送P3.2口，当STS由高电平变为低电平时，就表示转换结束。转换结束后，单片机通过分两次读外部数据存储器操作，读取12位的转换结果数据。

C.当CE=1，/CS=0，R/-C=1，A0=0时，读取高8位；当CE=1，/CS=0，R/-C=1，A0=1时，读取低4位。

3.3.3 测量算法

A/D转换结果D与被测量x存在以下关系：

D?XSKUmDFS （3-9）

式中：S——传感器及其测量电路的灵敏度（即被测量X转换成电压U的转换系数） K——放大器的放大倍数

Um

——A/D转换器满量程输入电压 ——A/D转换器满量程输出数字

DFS而被测量X总是以其测量数字N和测量单位x1表示

X?x1N （3-10）

将式（3-10）代入（3-9）得

x1SKNUmDFS （3-11）

由上式可见只要满足以下条件

D?

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x1SK?1UmDFS （3-12）

就可以使A/D转换结果D与被测量x的数值N相等，即D=N，在这种情况下将A/D转换结果作为被测量的数值传送到显示器显示出来。

3.4显示电路与AT89S52单片机接口电路设计

在2.3显示电路论证中，本设计采用是LCD显示。在LCD驱动时，需在段电极和公共电极上施加交流电压。若只在电极上施加DC电压时，液晶本身发生劣化。液晶驱动方式包括静态驱动、动态驱动等驱动方式。 （1)静态驱动

所有的段都有独立的驱动电路，表示段电极与公共电极之间连续施加电压。它适合于简单控制的LCD。 （2)多路驱动方式

构成矩阵电极，公共端数为n，按照1/n的时序分别依次驱动公共端，与该驱动时序相对应，对所有的段信号电极作选择驱动。这种方式适合于比较复杂控制的LCD。 在多路驱动方式中，像素可分为选择点、半选择点和非选择点。为了提高显示的对比度和降低串扰，应合理选择占空比（duty）和偏压(bias)。

施加在LCD上所表示的ON和OFF时的电压有效值与占空比和偏压的关系如下： Vo:LCD驱动电压 N:占空比(1/N) a:偏压(1/a)

多路驱动方式可分为点反转驱动和帧反转驱动。点反转驱动适合于低占空比应用，它在各段数据输出时，将数据反转。帧反转驱动适合于高占空比应用，它在各帧输出时，将数据反转。

对于多灰度和彩色显示的控制方法，通常采用帧频控制(FRC）和脉宽调制(PWM)方法。帧频控制是通过减少帧输出次数，控制输出信号的有效值，来实现多灰度和彩色控制。而脉宽调制是通过改变段输出信号脉宽，控制输出信号的有效值，来实现多灰度和彩色控制。

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